1、毕业论文论文 (设计) 内容及要求一、毕业设计（论文）原始依据1.甘蔗秸秆；2.铀溶液；二、毕业设计（论文）主要内容1. 甘蔗秸秆粉的制备；2. 甘蔗秸秆粉对铀的吸附；3pH 对甘蔗粉吸附铀影响；4.温度对甘蔗粉吸附铀影响；5.甘蔗秸秆用量对吸附铀的影响；三、毕业设计（论文）基本要求综合运用所学的基础与专业知识、较系统地完成玉米秸秆对铀废水的吸附研究；学会分析解决研究中的实际问题，并熟悉研究实验的一般程序、方法，增强独立思考的能力，为以后走上工作岗位奠定良好的基础。1. 编写毕业论文，毕业论文应有封面、任务书、开题报告、目录、中英文摘要、正文、参考文献、谢辞等内容，字数一般不少于 15000
2、字。要求实验工艺合理，表格、插图规范准确，图样的绘制及技术要求符合国家标准。2. 学会正确运用文献、手册等参考资料，正确地进行实验工艺流程的选择和计算、实验装置的加工和安装，正确地进行方案比较，正确地进行设备配置。3. 要求查阅文献 20 篇以上，其中至少参考二篇外文文献。要求撰写一篇文献综述，文献综述应包括国内外现状、研究方向、进展情况、存在问题、参考依据，同时表达自己的观点与主张，阐述铀废水植物修复的发展动向和趋势，文献综述要求字数 3000 字以上，文献综述内容要切题。4.灵活地运用所学的专业知识分析和解决设计中遇到的技术性问题。5.要求查阅文 10 篇以上，编写文献综述（包括国内外现状
3、、研究方向、进展情况、存在问题、参考依据） ，要求字数各 3000 字以上，文献综述内容要切题。完成 3000 单词以上与本专业设计有关的外文资料的翻译，译文要求准确，文字流畅。毕业论文四、毕业设计（论文）进度安排阶段 阶 段 内 容 起 止 时 间1查 阅 相 关 文 献 资 料 并 进 行 分 析 、 完成文献综述报告，编 写 开 题 报 告 拟定实验方案。整 理 ,编 写 开 题 报 告2012.12.28 2013.01.222 实验用原料试剂和仪器装置准备 2013.03.01 03.204甘蔗秸秆粉的制备甘蔗秸秆粉对铀吸附pH 对甘蔗秸秆粉吸附铀影响温度对甘蔗秸秆粉吸附铀影响201
4、3.03.21 05.1310 编写论文、文献翻译 2013.05.14 05.2011 论 文 整 理 、 审 核 、 答 辩 2013.05.21 06.01五、主要参考文献图书馆、期刊网检索相关资料。指导老师： 2012 年 12 月 28 日毕业论文南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目 甘蔗秸秆对铀废水的吸附研究设计（论文）题目来源 老师科研课题设计（论文）题目类型 科研论文 起止时间 2012.12.282013.6.1一、设计（论文）依据及研究意义：原始依据：核电已成为能源的一个重要组成部分，也留下了一个含铀废水处理的难题。因此，对含铀废水处理的也成为现在核工业系
5、统一个重要的研究方向。本实验依据甘蔗秸秆对含铀废水的吸附作用，来寻找新的突破。研究意义：铀矿山的废水污染一直是核工业系统未能很好解决的难题，本实验的意义在于寻找一种比较高效的处理含铀废水的方法。甘蔗秸秆材料来源广泛，成本低，属于生物能源再利用，十分环保。二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）主要研究内容：1.甘蔗秸秆对铀的吸附；2.溶液初始铀浓度对吸附铀的影响；3溶液pH对吸附铀的影响；4.温度对甘蔗秸秆粉吸附铀的影响；5.甘蔗投加量对吸附U的影响。预期目标（技术方案）：1.得到比较理想的实验数据和条件，通过改性提高秸秆对含铀废水的吸附效率。2.吸附铀后的秸秆能得到很好的
6、处理，不会再次污染环境。预期目标（路线）：首先，了解本课题的研究国内外的应用进展状况，查阅相关资料，进行分析总结形成开题报告。其次，进一步有针对性搜集阅读资料并研读，做好相关知识的记录，形成论题提纲，提出实验方案与方法并与指导老师探讨。毕业论文第三，深入探索实验研究，开展实验工作，做好相关数据记录。第四，进行实验数据的分析、总计，必要时进行实验校正，对某些关键环节进行重复实验探究。第五，根据实验过程中的数据处理以及得到的结论，进行论文的编写，形成初稿。最后，反复修改，完成定稿。技术路线图如下：三、设计（论文）的研究重点及难点：设计（论文）的重点：铀标准液的配置及标定；铀含量的分析及测定；改性的
7、方法及效果；吸附效率的计算；秸秆的处理；吸附尾液的处理；设计（论文）的难点：影响吸附效果单因素的精确探究；最佳综合吸附条件的确定。四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）：阶段 阶 段 内 容 起 止 时 间1查 阅 相 关 文 献 资 料 并 进 行 分 析 、 完成文献综述报告，编 写 开 题 报 告 拟定实验方案。整 理 ,2012.12.28 2013.01.22毕业论文编 写 开 题 报 告2 实验用原料试剂和仪器装置准备 2013.03.01 03.203-6甘蔗秸秆粉的制备；甘蔗秸秆粉对铀吸附；pH、温度、铀浓度、加入量对甘蔗秸秆粉吸附铀影响。 2013.03.21 05.13
8、7 编写论文、文献翻译 2013.05.14 05.208 论 文 整 理 、 审 核 、 答 辩 2013.05.21 06.01五、进行设计（论文）所需条件：实验原料：1.甘蔗秸秆；2.铀标液；3.实验所需各种化学试剂；实验装置：1.吸附装置；2.称重装置；3.分析装置等；实验仪器：研钵，烧杯，量筒，玻璃棒，PH 计、微量滴定管等其它仪器；实验所需试剂：磷酸、蒸馏水、三氯化钛、亚硝酸钠、钒酸铵、硫酸亚铁铵、二苯胺磺酸钠、尿素等；六、指导教师意见：签名： 年 月 日毕业论文南华大学核资源工程学院本科毕业设计(论文)文献综述课题名称 甘蔗秸秆对铀废水的吸附研究 指导教师 胡凯光系 矿物加工工程
9、 专业 矿物加工工程 班级 091学生姓名 易 鑫 学号 20094720116 开题日期 2012-12-28要求：一、说明材料来源情况；二、对课题的研究历史、研究现状等进行准确的分析与 归纳 并作出简要评述；三、表达自己的观点与主张，阐述该课题的发 展 动向和 趋势；四、字数要求 3000 字以上，可另附纸。生物对铀废水的吸附研究摘要：本文简述了国内外生物吸附含铀废水的方法。简单探讨了生物法处理含铀废水的研究方向。关键词：生物吸附 铀废水 环境复原随着人类开发利用核能以来， 在人类享受核能带给自己优越性的同事，却也不能忽视一个日益严重的环境问题，即核燃料铀的开采过程中产生了大量的含铀废水，
10、含铀废水对环境污染十分严重，如果不科学的处理，会对周围环境造成巨大的污染。生物吸附法是非常有潜力的一种方法，各国对它对有一定的研究。一、国内外研究现状1.1 国外对生物处理含铀废水的研究早在1972 年, CHIU就发现真菌细胞对铀有富集能力。80年代初, Tsezos和Volesky利用生物材料富集铀,获得了美国和加拿大的专利。美国橡树岭国家实验室的G1W1St randbeg等用细菌和真菌生物量系统地处理核电站废水,几小时内可提取出90%的铀,在工业上可重复使用。德国Wismut公司采用人工湿地的处理系统的中间实验结果表明: 采用该法处理矿坑含铀废水的运行费用仅为2 马克/ m3 , 远低
11、于常规水处理方法, 铀的去除效果可以达到50%。国外研究含铀废水毕业论文起步较早，所获得的成果也比较丰富，这也给国内对含铀废水的研究指明了一些方向。1.2 国内对生物处理含铀废水的研究我国对生物吸附铀的研究起步于80年代，谭红等研究了UY-1酵母细胞能够对溶液中的铀快速富集,铀的最大富集量可达1315mg/g。张小枝等研究了用蓝细菌、满江红、鱼腥藻为吸附材料,对浓度小于515mg/L的铀快速吸附。冯易君等用FT菌装柱成型后铀的富集率可达99%。刘文娟等研究了酵母菌对铀的吸附，其中主要考虑了溶液PH、吸附时间、溶液初始浓度、细菌浓度对吸附的影响。柏云等研究了生物吸附铀中各种因素对吸附的影响，总结
12、了其吸附机理、吸附材料的固定化和改性，吸附的模型等。除此之外，还研究了粘土、岩石、胶体等对铀的吸附，结果表明生物吸附铀是一种很有前途的方法，具有很大的优势，所以应该大力发展。二、生物吸附金属（铀）的方式2.1氧化和还原作用金属的化合价升高或降低表明其发生了氧化或者还原反应，虽然活性微生物的作用使金属发生氧化和还原，但部分金属的氧化和还原确出现在维生物的细胞壁上，氧化和还原均会引起金属的固定。如一种细菌细胞和芽孢杆菌的成熟孢子能氧化锰，硫化叶菌属在厌氧条件下能将六价钼还原为五价钼，钼的还原需要有新城代谢的活性细菌。2.2胞外配合作用细菌能分泌一些物质到细胞外，其中有些物质具有配合作用。这些物质可
13、能是吸附金属的胞外聚合物，也可能是螯合物。能够固定金属的微生物胞外聚合物包括核酸、多糖和蛋白质。胞外聚合物通过吸附和凝聚来固定金属。据查，研究人员已开发出利用胞外聚合物来处理工业废水的技术。2.3细胞内和细胞表面的富集作用细菌固定金属分两个步骤：1、物理化学作用，电化学吸附使金属被动的吸附在细胞表面；2、然后通过一种与能量相关的传递系统和作用，使金属在细胞内富集。毕业论文2.4沉淀作用沉淀（precipitation）是发生化学反应时生成了不溶于反应物所在溶液的物质。其原理是从液相中产生一个可分离的固相的过程，或是从过饱和溶液中析出的难溶物质。细菌中的硫酸盐还原菌能氧化有机物，还原硫酸盐生成硫
14、化氢。硫化氢和金属反应生成不溶于水的硫化物。利用这种方法可以降低矿区排放废水的酸度和金属浓度。2.5死细菌作为生物吸附剂沉淀作用、胞外和胞内的积累作用都是利用有代谢活性的细菌作为金属离子吸附剂。采用活性细菌，主要是因为生物吸附剂是一种可再生资源，吸附饱和后可重复利用，不必频繁的替换；其次是因为生物体新陈代谢，能够用于金属的固定过程。但是活性细菌并不是都有效，很多废液中含有有毒成分，其化学组成变化也很大，细菌生长，还要供给其能量。针对这些问题，研究出非活性系统是很重要的。非活性系统的工艺是指死细胞可在其细胞壁上积累金属，死细菌能固话金属，吸附后也易于解离。非活性系统具有很多优势，但是自身也还有一
15、些缺点，如获得适合数量和品种的生物体材料所需的成本，用于非活性生物系统作金属吸附剂也不乏争论。综上所述，生物对金属（铀）的吸附方式各有差异，但每种吸附方式的结果都是让水体中的铀含量降低。因此，生物吸附方法作为一种有前景的方法，应该被广泛的研究和应用。三、生物处理含铀废水的新方法3.1膜法膜分离技术是一项新兴的分离技术,它具有能耗低、设备简单、操作方便、物料无相变和适应性强等特点,是20世纪末到21世纪初最有发展前途的高技术之一。膜技术应用于水处理的优点:1)能处理各种料液,处理质量高;2)过程可自动化操作;3)可再利用渗透液。膜技术应用于水处理的缺点:1)膜的相容性与孔的大小、水的pH 值及温
16、度等很多因素有关; 2)投资费用较高;3)在某些情况下易结垢,使得在一些特殊应用中膜的寿命较短。毕业论文3.2微生物法微生物治理低放射性废水是上世纪60年代以来开始研究的新工艺, 用这种方法去除放射性废水中的铀国内外均有一定研究,但目前多处于实验研究阶段,鲜有大规模工业化应用。微生物法富集铀主要是基于间接的非代谢性生物吸附作用,代谢性富集作用是次要的。由于微生物法治理低浓度含铀废水具有效率高、成本低、耗能少、无二次污染物等优点,吸引了众多学者进行了大量研究,并取得了很多可喜的研究成果。国内学者研究了啤酒酵母菌固定化凝胶颗粒吸附铀的研究,研究表明,经甲醛交联、海藻酸钙固定后,啤酒酵母菌固定化颗粒
17、铀吸附量明显增加,可达每g769.2mg。Kalin等人研究了用藻类和微生物去除矿山废水中的铀。利用藻类细胞提供给异养微生物有机碳和其它成分,来维持较低的Eh值,从而把铀还原为四价态。3.3植物修复法植物修复是指利用绿色植物及其根际土著微生物共同作用以清除环境中的污染物的一种新的原位治理技术。适用的生物修复技术类型主要有人工湿地技术、根际过滤技术、植物萃取技术、植物固化技术、植物蒸发技术。实验表明,几乎水体中所有的铀都能富集于植物的根部。根系中铀的含量与水体中铀的含量之比值即植物富集系数,其值最高可达到30000。根际过滤技术具有较高的处理效率、选择性高、pH值和温度适应范围宽等独特的优点,在
18、处理大面积低浓度含铀废水领域中有着较好的应用前景。从目前的研究来看,凤眼莲、破铜钱等具有发达的纤维状根系和很高生物产量的水生植物,能够在水中有效地去除重金属和放射性核素。3.4可渗透反应墙治理技术近10年来,西方发达国家最先研究开发可渗透反应墙( PRB) 技术来治理被污染的地下水。可渗透反应墙是指在地下水污染羽的流向上安置可渗透反应墙,利用墙体内反应材料使污染物净化,达到修复( 治理) 地下水的目的。目前研究的墙体反应材料主要有零价铁和石灰。毕业论文3.4.1零价铁处理法早在20世纪70年代,零价铁材料就被用来处理有机废水,20世纪90年代以来,国外有专家开始研究用这种材料来处理含铀废水,近
19、十几年来对去除机理和相关工艺的研究都取得了很大的进展。曝露在大气中的地表水呈氧化状态,需耗费大量的零价铁,该处理技术依赖于其吸附机理,近年来,用该法处理地表水多停留在实验研究阶段。在东德,进行了一系列实验室和现场处理放射性矿山废水的研究。3.4.2石灰处理法考虑到尾矿堆场地下水的酸性环境,石灰廉价易得,我国学者在西南某铀矿率先进行了以石灰和砂子混合物为墙体反应材料修复地下渗水的除铀实验。2005年为期4个月的运行表明,净化铀的效果明显,不仅使地下渗水pH变为中性,而且使Q(U)从12.21 mg/L降至0.003mg/L。四、未来展望综上可以看出，生物吸附技术是一种颇具前景，发展较快的新技术。
20、但生物吸附在研究的广度和深度方面与生物浸出相比，还存在很大的差距。矿物工程研究者了解生物吸附的原理并在自己的领域开展研究是生物吸附发展的关键。参考文献：【1】国家环境保护局. GB89781996,污水综合排放标准S.【2】张小枝,罗上庚,杨群等.满江红鱼腥藻吸附低浓度铀的研究J.核化学与放射化学,1998,20(2):114-118.【3】宋金如,龚治湘,罗明标等.凹凸棒石粘土吸附铀的性能研究及应用J. 华东地质学院学报,1998,21(3):265-272.【4】王宝娥,徐伟昌,谢水波等.啤酒酵母菌固定化凝胶颗粒吸附铀研究J.铀矿冶,2005,24(1):34-37.毕业论文【5】Schn
21、eider P, Neitzel P L, Osenbruck , et al. In- sitetreatment of radioactive mine w ater using reactive materials)results of laboratory and field exper iments inuranium or e mines in Germany J . Acta Hydrochim.Hydro biol. , 2001, 29: 129- 138.【6】Abdelouas Abdesselam, Lutze Wer ner , Nut tallEr ic, et a
22、l. Remediat ion of U contaminatedw ater using zero- v alent iron J . Earth Planetary Sciences, 1999, 328: 315- 319.【7】聂发辉,吴晓芙,胡曰利.人工湿地中蛭石填料净化污水中氨氮能力 J.城市环境与城市生态,2003,16(6):280-282.【8】刘文娟,徐伟昌,王宝娥.酵母菌对铀吸附作用的初步实验J.环境保护科学,2004,30(1):39-45.指导教师签字 年 月 日毕业论文甘蔗秸秆对铀废水的吸附研究摘要：通过静态吸附实验，研究了吸附剂加入量、溶液 pH、温度、吸附时间、
23、铀初始浓度等对甘蔗吸附 U 的影响。实验采用浓度为 20mg/L 的铀标液，移取25ml 标液于锥形瓶中，加入一定量的的甘蔗粉末，置于恒温水域摇床中,一定时间后过滤，采用三氯化钛还原/钒酸铵氧化滴定法测定溶液中剩余铀浓度。结果表明，改性前，最佳吸附效率为 44.45%，最佳吸附量为 1.2mg/g，经 ZnCl2和 NaOH 改性后，甘蔗对铀的吸附效率都有显著提高，且二者相差不大，前者效果略差于后者。改性后吸附效率提高约 50%。最佳吸附效率为 86.6%，吸附量为2.67mg/g。吸附过程为吸热反应，升温有利于吸附的进行。最终得出最佳吸附条件，在 303k、pH=3、吸附时间 90min 左
24、右时趋于吸附平衡，平衡吸附量为1.2mg/g,最佳吸附剂加入量和溶液体积之比为 8g/L。毕业论文关键词：甘蔗秸秆;改性;铀;吸附Adsorption study on the Sugarcane stalks of uranium waste water Abstract: By static adsorption experiments to study the impact of the adsorbent is added in an amount of solution pH, temperature, adsorption time, the initial uranium con
25、centration of cane adsorbed uranium. Experiments using 20mg / L standard solution of uranium, the extract solution 25ml in volume to 250 ml conical flask, adding a certain amount of sugar cane powders, placed on a shaker in a certain time, after the restore using titanium trichloride / ammonium vana
26、date the oxidation titration with sodium diphenylamine sulfonate indicator do. The results show that, prior to modification, the optimum adsorption efficiency was 44.45%, which the best adsorption amount of 1.2mg / g, by ZnCl2 and NaoH modified, sugar cane for 毕业论文uranium adsorption efficiency has i
27、mproved significantly, and a little away from the two , former effect slightly worse than the latter. The modified adsorption efficiency of approximately 50%. The optimum adsorption efficiency was 86.6%, and the adsorption amount of 2.67mg / g. The adsorption process is an endothermic reaction, the
28、temperature was raised facilitates adsorption. Ultimately the optimum adsorption conditions, the temperature of 303K, pH = 3, the adsorption time is 80min tends adsorption equilibrium, the equilibrium adsorption amount of 1.2mg / g, the best adsorbent is added in an amount and the solution volume ra
29、tio for 8g / L.Key words: Sugarcane stalks; modification; uranium;adsorption1 绪 论 .11.2.2 微生物法 .21.2.3 植物修复法 .21.2.4 可渗透反应墙治理技术 .32 实验仪器设备及实验试剂 错误！未定义书签。2.1 实验仪器 .错误！未定义书签。2.2 实验试剂 .错误！未定义书签。2.3 实验图片介绍 .错误！未定义书签。3 实验方案的选定 .错误！未定义书签。3.1 准备阶段 .错误！未定义书签。3.2 实验初步探究 .错误！未定义书签。3.2.1 钒酸铵的标定 .错误！未定义书签。3.2.2
30、 吸附剂的制备 .错误！未定义书签。毕业论文3.2.3 吸附实验探究 .错误！未定义书签。4 吸附实验过程 A（改性前） 错误！未定义书签。4.1 吸附剂用量对吸附 U 的影响 .错误！未定义书签。4.1.1 实验方案 .错误！未定义书签。4.1.2 实验数据记录结果 .错误！未定义书签。4.1.3 实验结果分析 .错误！未定义书签。4.1.4 重复用量对吸附 U 的影响 .错误！未定义书签。4.1.5 确定最佳吸附剂量组 .错误！未定义书签。4.2 溶液 pH 对吸附 U 的影响 .错误！未定义书签。4.2.1 实验方案 .错误！未定义书签。4.2.2 实验数据记录结果 .错误！未定义书签。
31、4.2.3 实验结果分析 .错误！未定义书签。4.3 吸附时间对吸附 U 的影响 .错误！未定义书签。4.3.1 实验方案 .错误！未定义书签。4.3.2 实验数据记录结果 .错误！未定义书签。4.3.3 实验结果分析 .错误！未定义书签。4.4 温度对吸附 U 的影响 .错误！未定义书签。4.4.1 实验方案 .错误！未定义书签。4.4.2 实验数据记录结果 .错误！未定义书签。4.4.3 实验结果分析 .错误！未定义书签。5 吸附实验过程 B（改性后） 错误！未定义书签。5.1 吸附剂加入量对吸附的影响 .错误！未定义书签。5.1.2 实验数据记录结果 .错误！未定义书签。5.1.3 实验
32、结果分析 .错误！未定义书签。5.2 吸附时间对吸附 U 的影响 .错误！未定义书签。5.2.1 实验方案 .错误！未定义书签。5.2.2 实验数据记录结果 .错误！未定义书签。5.2.3 实验结果分析 .错误！未定义书签。5.3 溶液 pH 对吸附 U 的影响 .错误！未定义书签。5.3.1 实验方案 .错误！未定义书签。毕业论文5.3.2 实验数据记录结果 .错误！未定义书签。5.3.3 实验结果分析 .错误！未定义书签。5.4 初始浓度对吸附 U 的影响 .错误！未定义书签。5.4.1 实验方案 .错误！未定义书签。5.4.2 实验数据结果记录 .错误！未定义书签。5.4.3 实验结果分
33、析 .错误！未定义书签。6 实验结论 .错误！未定义书签。参考文献： 错误！未定义书签。1.绪 论随着全球核能技术的发展，核燃料主要是铀的需求不断加大，产生的含铀放射性废水越来越多。据报道，现在全世界共有二十多个国家在从事铀矿的冶炼和加工，每年会产生大量的含铀尾矿，这些尾矿中的铀如不及时处理，经自然作用，会富集到水体中，含铀废水既具有放射性，又具有化学毒性，如果不处理含铀废水，将会对人体和生态系统造成巨大的毒害作用，因此，世界各国都十分重视含铀废水的处理，发展新的处理方法和技术。由于传统方法如离子交换法，膜分离法，混凝沉淀法，蒸发浓缩法等都存在大量的不足，不值得广泛推广。因此，一种很有潜力，能
34、克服传统方法诸多不足的新的方法生物吸附法，应运而生。生物吸附是污染物或有效性养分通过物理化学作用吸附到生物表面或生物膜表面的现象。现阶段，很多研究人员利用藻类，细菌，真菌等生物剂吸附含铀废水，都获得了一定的成果，目的是利用生物吸附剂来处理我国铀矿冶过程毕业论文中产生的放射性废水，以达到铀矿山经济合理、环境友好、可持续发展。因此，能找到一种高效，廉价的吸附材料作为当今研究的重点。废弃的农作物具有比表面积大、不溶于水、多孔、经改性后可重复利用，且不会污染环境的特点越来越受到研究者的重视。我国是世界第三大产甘蔗国，甘蔗用于榨糖后剩下大量的甘蔗渣，甘蔗渣是一笔富含巨大价值的资源，但是长期以来确没有得到
35、很好地利用，只是被作为燃料或者废弃物丢弃，造成巨大的损失和浪费。据报道，国外现在已开发出以甘蔗渣为原料的一个独立产业，包括甘蔗渣生产燃料酒精、制成饲料、造纸、制造高密度复合材料，预计未来还可以用于无土基质和有机肥料、发电等行业，具有广阔的发展前景。但甘蔗秸秆用于吸附材料很少报道，本实验特此来探究其吸附效果。甘蔗秸秆中具有很多活性基团如羟基、羧基、氨基、酰胺基等，这些基团能与铀酰离子螯合，生成配合物，因此能够降低溶液中的铀浓度。但原甘蔗秸秆对铀的吸附效率和吸附量都不高，为了提高其吸附效率，要对其进行改性，以达到高的吸附效率和吸附量。本实验目的是为了验证甘蔗秸秆能否作为吸附剂，本身对铀的吸附效率和
36、吸附量，通过改性实验对比前后的吸附效果，从而得到最佳的吸附条件，为以后的研究提供一些指导。1.1 国内外对生物处理含铀废水的研究1.1.1 国外对生物处理含铀废水的研究早在 1972 年, CHIU 就发现真菌细胞对铀有富集能力。80 年代初, Tsezos 和 Volesky 利用生物材料富集铀,获得了美国和加拿大的专利。美国橡树岭国家实验室的 G1W1St randbeg 等用细菌和真菌生物量系统地处理核电站废水,几小时内可提取出 90%的铀,在工业上可重复使用。德国 Wismut 公司采用人工湿地的处理系统的中间实验结果表明: 采用该法处理矿坑含铀废水的运行费用仅为 2 马克 / m3
37、, 远低于常规水处理方法, 铀的去除效果可以达到 50%。国外研究含铀废水起步较早，所获得的成果也比较丰富，这也给国内对含铀废水的研究指明了一些方向。1.1.2 国内对生物处理含铀废水的研究我国对生物吸附铀的研究起步于80年代，谭红等研究了UY-1酵母细胞能够毕业论文对溶液中的铀快速富集,铀的最大富集量可达1315mg/g。张小枝等研究了用蓝细菌、满江红、鱼腥藻为吸附材料,对浓度小于515mg/L的铀快速吸附。冯易君等用FT菌装柱成型后铀的富集率可达99%。刘文娟等研究了酵母菌对铀的吸附，其中主要考虑了溶液PH、吸附时间、溶液初始浓度、细菌浓度对吸附的影响。柏云等研究了生物吸附铀中各种因素对吸
38、附的影响，总结了其吸附机理、吸附材料的固定化和改性，吸附的模型等。除此之外，还研究了粘土、岩石、胶体等对铀的吸附，结果表明生物吸附铀是一种很有前途的方法，具有很大的优势，所以应该大力发展。1.2 生物处理含铀废水的新方法1.2.1 膜法膜分离技术是一项新兴的分离技术,它具有能耗低、设备简单、操作方便、物料无相变和适应性强等特点,是20世纪末到21世纪初最有发展前途的高技术之一。膜技术应用于水处理的优点:1)能处理各种料液,处理质量高;2)过程可自动化操作;3)可再利用渗透液。膜技术应用于水处理的缺点:1)膜的相容性与孔的大小、水的pH 值及温度等很多因素有关; 2)投资费用较高;3)在某些情况
39、下易结垢,使得在一些特殊应用中膜的寿命较短。1.2.2 微生物法微生物治理低放射性废水是上世纪60年代以来开始研究的新工艺, 用这种方法去除放射性废水中的铀国内外均有一定研究,但目前多处于实验研究阶段,鲜有大规模工业化应用。微生物法富集铀主要是基于间接的非代谢性生物吸附作用,代谢性富集作用是次要的。由于微生物法治理低浓度含铀废水具有效率高、成本低、耗能少、无二次污染物等优点,吸引了众多学者进行了大量研究,并取得了很多可喜的研究成果。国内学者研究了啤酒酵母菌固定化凝胶颗粒吸附铀的研究,研究表明,经甲醛交联、海藻酸钙固定后,啤酒酵母菌固定化颗粒铀吸附量明显增加,可达每g769.2mg。Kalin等
40、人研究了用藻类和微生物去除矿山废水中的铀。利用藻类细胞提供给异养微生物有机碳和其它成分,来维持较低的Eh值,从而把铀还原为四毕业论文价态。1.2.3 植物修复法植物修复是指利用绿色植物及其根际土著微生物共同作用以清除环境中的污染物的一种新的原位治理技术。适用的生物修复技术类型主要有人工湿地技术、根际过滤技术、植物萃取技术、植物固化技术、植物蒸发技术。实验表明,几乎水体中所有的铀都能富集于植物的根部。根系中铀的含量与水体中铀的含量之比值即植物富集系数,其值最高可达到30000。根际过滤技术具有较高的处理效率、选择性高、pH 值和温度适应范围宽等独特的优点,在处理大面积低浓度含铀废水领域中有着较好
41、的应用前景。从目前的研究来看,凤眼莲、破铜钱等具有发达的纤维状根系和很高生物产量的水生植物,能够在水中有效地去除重金属和放射性核素。1.2.4 可渗透反应墙治理技术近10年来,西方发达国家最先研究开发可渗透反应墙( PRB) 技术来治理被污染的地下水。可渗透反应墙是指在地下水污染羽的流向上安置可渗透反应墙,利用墙体内反应材料使污染物净化,达到修复( 治理) 地下水的目的。目前研究的墙体反应材料主要有零价铁和石灰。早在20世纪70年代,零价铁材料就被用来处理有机废水,20世纪90年代以来,国外有专家开始研究用这种材料来处理含铀废水,近十几年来对去除机理和相关工艺的研究都取得了很大的进展。曝露在大
42、气中的地表水呈氧化状态,需耗费大量的零价铁,该处理技术依赖于其吸附机理,近年来,用该法处理地表水多停留在实验研究阶段。在东德,进行了一系列实验室和现场处理放射性矿山废水的研究考虑到尾矿堆场地下水的酸性环境,石灰廉价易得,我国学者在西南某铀矿率先进行了以石灰和砂子混合物为墙体反应材料修复地下渗水的除铀实验。2005年为期4个月的运行表明,净化铀的效果明显,不仅使地下渗水pH变为中性,而且使Q(U)从12.21 mg/L降至0.003mg/L。2 实验仪器设备及实验试剂2.1 实验仪器烘箱、震动磨矿机、电子天平、烧杯、量筒、锥形瓶、微量滴定管、移液管、毕业论文洗瓶、吸液球、滴定瓶、容量瓶、恒温水域
43、摇床2.2 实验试剂不同浓度的铀标液、甘蔗秸秆粉、二苯胺磺酸钠、尿素、亚硝酸钠、 三氯化钛、磷酸、硫酸亚铁铵、钒酸铵、氯化锌、氢氧化钠、盐酸、蒸馏水2.3 实验图片介绍实验地点核六所实验室 材料准备实验室实验仪器锥形瓶 实验仪器恒温水域摇床实验所需试剂 实验相关仪器及试剂毕业论文铀滴定装置 分析药剂工作台滴定通风橱 滴定药剂3.实验方案的选定3.1 准备阶段通过查阅相关文献资料了解国内外对生物吸附含铀废水的应用研究情况，大致确定实验的研究方案。初步方案如下：通过探究温度、pH、初始铀浓度、秸秆加入量等对铀吸附效率和吸附量的影响，确定自然状态下甘蔗秸秆的吸附效果。后通过改性实验来获得相同条件下各
44、单因素对吸附效果的影响，对比分析实验前后数据，确定最佳的实验条件，并得出结论。毕业论文3.2 实验初步探究3.2.1 钒酸铵的标定从实验室获得 1g/L 的铀标液（本实验所用不同浓度的铀标液均由此铀标准液加蒸馏水配制而成） ，取 10ml 原铀标液稀释至 1L，配制成浓度为 10mg/L 的铀标液，模拟测定两组实验数据，分别取 2ml 和 5ml 的 10mg/L 的铀标液，进行滴定分析，结果消耗钒酸铵体积分别为 0.18ml 和 0.45ml,得到钒酸铵滴定度为0.1111mg/ml.滴定度的计算：T=CV1/V2式中：C-即铀标准溶液的浓度，mg/L;V1-铀标液的体积，ml;V2-消耗钒
45、酸铵的体积，ml;T-每升钒酸铵相当于铀的毫克数，mgU/L。吸附量的计算：Q=(C-Ce)*V/m式中：C-初始铀浓度；Ce-平衡时溶液中铀浓度；V-吸附溶液的体积；m-吸附剂的干重；Q-铀的吸附量。3.2.2 吸附剂的制备从学校周围市场上购得一定量的甘蔗，榨汁得到甘蔗渣，先用自来水洗净，再用蒸馏水冲洗三次，将其放置于烘箱中于 80烘干至恒重，于震动磨矿机中磨碎，过 40 目标准筛，取筛下物，制得甘蔗粉吸附剂样品，于干燥处保存。3.2.3 吸附实验探究分别取 0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g 吸附剂于 250ml 锥形瓶中，加入 50ml 的 10mg/L 的铀标液
46、，置于恒温水域摇床中 12h，取出过滤后，取上清滤液，测定其中剩余铀浓度。毕业论文实验结果发现，由于所分析的溶液呈黄色，滴定过程中不便于显色，于是决定稀释 10 倍后测定，但结果发现稀释后，滴定所取得吸附后铀溶液体积（1ml）太小，导致测定的数据误差很大，经过多次实验总结，最终确定实验方案为：第一次实验方案：铀标液浓度为 20mg/L;吸附剂加入量分别为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g;加入铀标液体积为 50ml;滴定取用溶液体积 5ml;钒酸铵滴定度 111.1mg/L。第二次实验方案：铀标液浓度为 20mg/L;吸附剂加入量0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、
47、0.5g、0.6g;加入铀标液体积 50ml;滴定取用溶液体积为 2ml 和 5ml;钒酸铵滴定度 111.1mg/L。第三次实验方案：铀标液浓度为 20mg/L;吸附剂加入量 0.2g;加入铀标液体积 25ml;滴定取用溶液体积 2ml 和 5ml;钒酸铵滴定度 55.6mg/L。4.吸附实验过程 A（改性前）4.1 吸附剂用量对吸附 U 的影响4.1.1 实验方案第一次实验方案：铀标液浓度为 20mg/L;吸附剂加入量分别为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g;加入铀标液体积为 50ml;滴定取用过滤后溶液体积 5ml;钒酸铵滴定度 0.1111mg/ml。4.1.2
48、 实验数据记录结果表 1 吸附剂用量对吸附 U 的影响编号选项1 2 3 4 5 6 原液吸附剂加入量单位(g)0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60.82 0.75 0.7 0.68 0.67 0.645ml 吸附后溶液消耗钒酸铵0.8 0.73 0.71 0.65 0.6 0.650.88毕业论文体积（ml）剩余 U 浓度(mg/L)17.99 16.44 15.66 14.78 14.11 14.33吸附量（mg/g）1.005 0.89 0.72 0.65 0.59 0.47吸附效率%10.5 17.79 21.7 27.2 29.5 29.34.1.3 实验结果分析图 1
49、吸附剂加入量对吸附铀的影响从图中可以看出，随着吸附剂投入量的增加，铀的吸附效率逐渐上升，单位吸附量减小。吸附剂用量小于 0.4g 时，铀的吸附率上升较快，吸附量减小趋势较快；吸附剂用量大于 0.4g 时，吸附率趋于平衡，大约为 30%。但是随着吸附剂的加入，单位吸附量却一直减小，最大吸附量为 1.005mg/g。从而得出吸附剂最佳加入量与吸附溶液体积之比为 8g/L。4.1.4 重复用量对吸附 U 的影响实验方案：考虑到上面实验组存在一定的误差，于是决定重复用量组实验。第二次实验方案：铀标液浓度为 20mg/L;吸附剂加入量0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g;加入铀标液体积 50ml;滴定取用溶液体积为 2ml 和 5ml;钒酸铵滴定度 0.1111mg/ml。实验数据如下表 2 吸附剂用量对吸附 U 的影响0102030400 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6吸 附 剂 加 入 量 （ g)吸附效率（%000.511.5吸附量（mg/g）毕业论文编号选项1(0.1g) 2(0.2g) 3.(0.3
